Русская печь своими руками

Как сделать настоящую русскую печь своими руками

К русской печи в нашей культуре всегда было особое, трепетное отношение. Чем она отличается от других печных конструкций, как сложить настоящую русскую печь — давайте попробуем разобраться.

• Как и из чего кладётся русская печь «Колхозная теплушка»
• Тонкости приготовления кладочного раствора
• Как замешать глиняный раствор
• Фундамент для русской печи
• Печная кладка
• Кладка порядовок

Русская печь — многофункциональное устройство. Это и обогрев помещений в зимние холода, и горячая, очень вкусная и полезная пища, приготовленная по старинным традициям, и возможность сохранить урожай благодаря сушке, и бытовые удобства в виде горячей воды.

Конечно, нельзя сказать, что русская печь — идеальное устройство, не имеющее своих слабых сторон. Чтобы успешно готовить в ней пищу, хозяйка должна обладать немалой сноровкой — с ухватом и горшками обращаться сможет далеко не каждая современная дама. Каждое утро печь нужно топить — а это значит, кому-то нужно колоть дрова. Недостатком печи в качестве отопительного прибора является то, что тепло выделяется на уровне выше пода, т. е. почти на метр от пола. Современные виды печей конструируются таким образом, что в нижней части размещаются каналы дымооборотов, и такая печь прогревается на всю высоту. В конструкцию может быть включена чугунная плита для приготовления пищи.

Русская печь бывает трёх типоразмеров: 231х160, 213х147 и 178х124 см. Конечно, отступать от этих норм вполне возможно, и среднестатистическая печь имеет размеры примерно 213 см в длину, 142 см в ширину и 180 см в высоту. Этого хватает для приготовления пищи и отопления помещения в 30 м 2 . Состоит она из следующих элементов (начнём снизу):

1. Подпечье (опечек). Он используется для хранения и сушки дров.
2. Холодная печурка — небольшая выемка, в которой хранится посуда.
3. Шесток — пространство перед горнилом: сюда можно поставить вытащенный из печи горшок.
4. Под — пол варочной камеры. Он имеет лёгкий уклон к устью, чтобы удобнее было передвигать тяжёлую посуду. Его необходимо тщательно отшлифовать.
5. Горнило, или варочная камера — место, куда закладываются дрова, и готовится пища. Свод горнила также имеет уклон вперёд. Таким образом, под потолком варочной камеры скапливаются горячие газы, хорошо прогревающие всю печь и, в частности, лежанку.
6. Перетрубье — камера, расположенная над шестком. Выше него располагается труба дымохода.
7. Самоварник (душник) — отверстие, идущее в дымоход и предназначенное для «подключения» трубы самовара. Это «опциональное» устройство, необязательное для печи.
8. Вьюшка — дверца, перекрывающая дымоход полностью. Через неё можно добраться до заслонки — металлической пластины, которая двигается в горизонтальной плоскости, регулируя тягу.
9. Лежанка — горизонтальная поверхность, расположенная позади дымохода, над сводом горнила. Это отличительная особенность русской печи — на ней можно спать.

1 — подпечье; 2 — холодная печурка; 3 — шесток; 4 — под; 5 — горнило; 6 — перетрубье; 7 — душник; 8 — дымоход; 9 — вьюшка; 10 — заслонка; 11 — лежанка

Наиболее распространённой в наши дни является усовершенствованная русская печь. Её отличие — в прогреве подтопочной части, благодаря чему обогрев помещений становится более комфортным. Приготовление пищи в ней также удобнее, т. к. в летнее время, когда отапливать помещение не нужно, такая печь работает, как варочная плита. Сжигание топлива происходит в малом топливнике, а отработанные газы уходят напрямую в дымоход, тогда как зимой они проходят через все каналы, нагревая тело печи. Это происходит, благодаря своевременной установке и снятию «летней» заслонки горнила. Кроме того, в этой печи имеется водогрейный бак. Её конструкция разработана русским инженером Иосифом Подгородниковым ещё в начале прошлого века, а называется она «Теплушка». Её размеры — 1290х1290х2380 мм. Именно такие печи чаще всего можно встретить в домах сельских жителей. Она может отапливать помещение площадью до 35 кв. м.

Как и из чего кладётся русская печь «Колхозная теплушка»

Как и для любой другой печи, для кладки топочной части используется огнеупорный кирпич, изготовленный из шамотной глины. Остальная конструкция кладётся из керамического кирпича.

В каждой печи имеются металлические, точнее, чугунные детали — дверцы и заслонки. Их также необходимо приготовить в нужном количестве. Нам понадобятся:

1. Дверцы: топочная 250х205 мм, поддувальная 250х140 — 2 шт., прочистная 130х140 — 2 шт., вентиляционная произвольного размера для дымовой трубы.
2. Решётка колосниковая 380х250 мм.
3. Задвижки: 260х260, 180х140, 140х140 мм.
4. Вьюшка с диаметром 230 мм.
5. Заслонка горнила 450х380 мм.
6. Коробка водогрейная 500х120х280 мм.
7. Плита с двумя конфорками 400х700.
8. Стальные полосы: 1000х50х12 и 1430х25х2 мм.

Для кладки некоторых элементов — арок и сводов — потребуются шаблоны, которые должны быть легкоразборными. Их изготавливают из деревянных и фанерных деталей.

Тонкости приготовления кладочного раствора

В отличие от обычного, кладочный раствор для печных работ приготовить гораздо сложнее. Конечно, можно купить готовую смесь в строительном магазине — такая найдётся, если хорошо поискать. Но, если целью ставится самостоятельное изготовление печи, раствор мы также будем готовить своими руками.

Кладочные растворы для печей подбираются, в зависимости от используемого кирпича:

1. Если для кладки применяется полнотелый кирпич марки М150 и более, используется глинопесчаный раствор в соотношении глины и песка приблизительно 1:2. Его же используют для облицовки печи керамической плиткой.
2. Для кладки тугоплавкого кирпича используют растворы на основе тугоплавкой глины с добавлением песка.
3. При использовании шамотного кирпича применяют растворы из огнеупорной (каолиновой, бентонитовой) глины и шамотного порошка в соотношении примерно 1:3–4.
4. Кирпичные трубы в промежутке чердачного помещения кладутся с использованием цементно-песчаного раствора.

Глина — мягкая нерудная горная порода, и, как всем известно, из неё можно лепить скульптуры, посуду, производить кафель и прочее. Трудность заключается в оптимальном подборе сырья — в природе глина встречается в разном виде, и может быть «постной», нормальной или «жирной». Мастерство печника заключается в подборе оптимального соотношения глины и песка с тем, чтобы получить идеальный кладочный раствор.

Для проверки качества глинистого раствора применяется множество известных с давних пор способов. Самый простой из них — «замесить» глиняное тесто, скатать тонкий жгутик и попробовать изогнуть его. Чем меньше радиус изгиба, при котором жгутик начинает трескаться — тем лучше раствор.

Другой, очень точный способ: из подготовленного «теста» скатайте шарик и осторожно сожмите его между двух дощечек. При сжатии на треть диаметра нормальная глина начнёт покрываться тонкими трещинами. Если шарик рассыпался ещё раньше — раствор слишком «тощий». Если трещины появились при сжатии комочка глины на половину диаметра — раствор жирный. В любом случае, лучше получить более жирный раствор, чем постный.

Как замешать глиняный раствор

Для кладки русской печи понадобится примерно 3,5 м 3 раствора. Соответственно, берётся нужное количество ингредиентов в соотношении, уканном выше, и разводится водой в количестве 1/4 от объёма взятой глины. Например: 1,1 м 3 глины, 2,2 м 3 песка и 0,27 м 3 воды.

В качестве тары используется железная бочка или обитый жестью ящик, глина замачивается в воде на пару дней. После этого добавляется песок, и весь раствор перемешивается ногами (придётся запастись высокими сапогами), пока смесь не станет однородной.

Важно: поскольку ширина швов кладки не больше 3 мм для шамотного кирпича и 5 мм для обычного, все крупные комки и камешки должны быть удалены из раствора.

Фундамент для русской печи

Поскольку печь — массивное и тяжёлое сооружение, ей необходим отдельный фундамент. Поэтому начинать строительство печи в уже возведённом доме будет проблематично — об этом следует подумать заранее.

Идеальным по надёжности вариантом будет плитный монолитный фундамент из железобетона. Подошва фундамента печи не связывается с фундаментом дома и является независимой конструкцией. Возведение его осуществляется по стандартной технологии. Обрез, т. е. выступ, образованный верхней кромкой фундамента и первым рядом кладки, должен быть не менее 50 см. Перед началом кладки на фундамент укладывается гидроизоляция — рубероид, сложенный в два слоя.

Чаще всего печь располагается у внутренней стены, имеющей мелкозаглубленный фундамент. В этом случае его подошва должна находиться на одном уровне с подошвой основания печи. Для обеспечения независимости фундаментов между ними оставляют зазор не менее 5 см, в который засыпается песок. Верхний край фундамента печи не доходит до уровня чистового пола на 14 см.

В случаях, когда печь размещается у наружной стены, под которой расположен заглубленный ленточный фундамент, котлован его расширяется и производится песчано-гравийная засыпка с тщательной послойной трамбовкой. После этого устраивается плитный фундамент печи с зазором в 5 см от основания дома — отступкой, при этом глубина подошвы фундамента печи — не менее 50 см. В отступку засыпается песок, а её торцевые стенки формируются кирпичной кладкой.

Если печь устанавливается в проёме, прорезанном в несущей деревянной стене, необходимо соединить получившиеся концы нижнего венца. Это делается при помощи полос стали толщиной 6 мм и шириной 60 мм, которые накладываются на брёвна с двух сторон стены и стягиваются болтами диаметром 16 мм. Проём обрамляется деревянными стойками. Между ними и будущей печью должен образоваться циркуляционный зазор шириной около 5 см, который называют разделкой. В фундаменте дома под стеной также должен быть заранее предусмотрен промежуток, равный ширине основания печи плюс отступка по 5 см с каждой стороны.

Печная кладка

Главное требование к печной кладке — герметичность. Поэтому на печь берутся только целые кирпичи без трещин, а швы делаются тонкими — не более 5 мм. Нельзя добиваться воздухонепроницаемости за счёт обмазывания глиной стенок печи изнутри — это снижает теплопроводность и увеличивает отложения копоти и сажи. Кроме того, глина может отслаиваться и забивать каналы внутри печи, чистить которые будет проблематично. Применяются методы кладки:

• «в кирпич» — т. е. толщина стенки равна длине кирпича;
• «в полкирпича» — кирпич кладётся плашмя вдоль стенки;
• «в четверть» — кирпич укладывается на ребро.

Перевязка швов производится за счёт использования в углах попеременно тычковой и ложковой кладки (кирпич укладывается плашмя, а следующий ряд — тычком наружу) или неполноразмерного материала. Если применяется керамический кирпич, его необходимо предварительно вымачивать, потому что он «вытягивает» влагу из раствора. При укладке обязательно нужно убирать излишки смеси, особенно с внутренней стороны печи. Наружные стенки печи укладываются «в кирпич», внутренние — обычно «в полкирпича».

Кладка порядовок

Порядовки — пошаговые инструкции по кладке, подробно указывающие порядок действий в каждом последующем ряду. Именно благодаря им процесс сооружения русской печи может освоить любой желающий.

Первый ряд предпочтительнее класть из пережжённого кирпича, который меньше впитывает влагу. Углы первого ряда выкладываются из кирпичей, обрезанных до 3/4 длины. Для лучшего прилегания внутренние углы одного из них и соседнего отпиливаются. Для этого применяется болгарка, алмазная пилка и т. п. инструмент. Такая кладка необходима для того, чтобы правильно связать углы в последующих рядах.

2-й ряд: начинается кладка стен печи, закладываются прочистки спереди и с левой стороны. Справа на фронтальной части формируется зольник.

3-й ряд: чистки слева закладываются кирпичами без раствора. Спереди устанавливаются дверцы поддувала и прочистки. Дверцы устанавливаются с помощью пережжённой стальной проволоки, которая укладывается в пропилы в кирпичах и закрепляется кладочным раствором.

4-й ряд: перекрываются подовые каналы.

5-й ряд: устанавливается решётка колосника малой топки. Для кладки внутренней части топливника используется огнеупорный кирпич, который кладётся без раствора.

6-й ряд: с левой стороны печи устанавливается водогрейный бак, кладка топливника огнеупорным кирпичом продолжается.

7-й ряд: устанавливается колосниковая решётка топки плиты, продолжается кладка стенок печи и первого топливника. Правая стенка укрепляется с помощью стальной полосы, укладываемой в шов и стягиваемой торцевыми заглушками.

8-й, 9-й ряды: продолжается кладка стен и внутренних каналов. Устанавливаются дверцы топки плиты и малого топливника, закрепляются описанным выше способом — с помощью закалённой проволоки.

10-й ряд: своды первого и второго топливника соединяются. Перекрывается дно горнила. Каналы дымооборотов остаются открытыми, таким образом, они выводятся в горнило.

В 11-м ряду на переднюю кромку кладки устанавливается стальной уголок 30х30 мм, сверху укладывается плита. Открытое пространство правого топливника перекрывается съёмной колосниковой решёткой.

12-й ряд: начинается кладка передних стенок горнила (используется огнеупорный кирпич) и боковых стенок плиты. Устанавливается заслонка горнила. Слева от плиты начинается формирование нижней части дымохода. Между ним и горнилом остаётся отверстие, которое закрывается задвижкой летнего хода.

Далее необходимо изготовить шаблон арки из дерева и фанеры. По нему выкладывается свод арки.

13–16-й ряды: продолжается формирование стенок печи. Перекрывается устье горнила.

17-й ряд: начинается постепенное сужение свода горнила и расширение дымохода. Задняя стенка печи укрепляется с помощью стальной стяжки.

18-й ряд: перекрывается свод горнила, начинается кладка передней стенки печи, образующей перетрубье.

Для кладки свода горнила снова потребуется соорудить шаблон — опалубку. Он состоит из двух прямоугольных рамок, на которые опираются фанерные детали с полукруглым верхом — кружала. Чтобы конструкцию можно было разобрать снаружи, кружала крепятся на съёмные штыри, а чтобы она не сложилась внутрь раньше времени, между рамками вставляется несколько распорок. Поверх кружал делается гибкий настил, собранный из тонких досок с помощью верёвок или ремней.

19-й ряд: передняя стенка горнила укрепляется при помощи стяжки, продолжается возведение стенок выше горнила, образуя пространство для засыпки.

20-й ряд: свод горнила засыпается песком и хорошо уплотняется. Это делается для того, чтобы увеличить его теплоёмкость и обеспечить качественное выпекание хлеба и т. д.

21-й ряд: печь перекрывается, перетрубье постепенно сужается в сторону дымохода.

22–23-й ряды: продолжается кладка дымохода и сужение перетрубья.

24-й ряд: перетрубье перекрывается вентиляционной заслонкой.

25–26-й ряды: пространство над перетрубьем постепенно соединяется с дымоходом, сужается.

Дальнейшая кладка производится в зависимости от высоты помещения: снаружи дымоход сужается ступенькой перед потолком, после чего уже формируется труба, проходящая через перекрытия и кровлю. В пространстве между перекрытием и кровлей, а также над ней, кладка производится на цементно-песчаный раствор.

Вот печь и готова. Осталось выложить трубу над поверхностью кровли — и можно топить! Родная русская печь и накормит, и обогреет, и спать уложит — знай, подкидывай дровишек.

Русская печь с лежанкой своими руками

Для того, чтобы получилась настоящая русская печь своими руками, в идеале стоит пройти практику у опытного печника, но даже если вы не нашли такого, все поправимо. Вам в помощь порядовка, чертежи, инструкции и рекомендации специалистов.

Пред тем, как приступать к работе, необходимо изучить все инструкции, чтобы избежать ошибок при кладке. Даже один неправильно положенный кирпич может привести к сбою в работе всего агрегата. Нередки случаи, когда тяга получалась чрезмерно сильной либо отсутствовала вовсе, и тогда приходилось перекладывать печь заново. Если все же вы решили примерить костюм заправского печника, внимательно следуйте всем рекомендациям и покупайте качественный материал.

Основное отличие русской печи от твердотопливных аналогов заключается в том, что она всегда отопительно-варочная с духовкой и лежаком. Перед тем, как приступать к сборке русской печи своими руками, следует ознакомиться с ее конструкцией.

Фото 1 Схема печи

В базовую комплектацию входят следующие элементы:

1. Дровни – в этот отдел складываются дрова для окончательной просушки перед топкой; большой функциональной нагрузки не несет, поэтому устроены не во всех печах.
2. Холодная печка – отдел для хранения посуды; ранее была обязательной частью, сегодня – как декоративный элемент.
3. Шесток – отдел перед горнилом, куда ставят посуду, чтобы пища дольше сохранялась горячей.
4. Под – нижняя часть варочной плиты, которую тщательно шлифуют; предназначена для посуды с уже приготовленной едой.
5. Варочная панель – в традиционной печи сюда закладываются дрова, а на жару готовят еду. Под и варочную плати всегда делают под небольшим углом (до 150), чтобы тепло скапливалось в верхнем углу и нагревало лежанку.
6. Перетрубье – исток дымоходной трубы.
7. Самоварник – еще один «пережиток» старых печей, в который встраивали трубу от самовара; выходит сразу в дымоход. Сегодня его не устанавливают даже в качестве декора.
8. Тепловая труба.
9. Вьюшка – небольшое окошко с дверкой, через которую можно было регулировать положение заслонки в дымоходной трубе. На современных печах надобности во вьюшке нет, ее с успехом заменяет чугунная задвижка.
10. Отверстие под заслонку (см.выше)
11. Лежанка – традиционное место отдыха на русской печи, которое по размеру соответствовало стандартной кровати.

Современная русская печь, порядовка которой будет представлена ниже, лишилась многих своих деталей, который со временем заменили на более функциональные. Сегодня обязательными элементами являются варочная плита, иногда бак для подогрева воды, предусмотрена функция прогрева подтопочного отдела, что позволяет быстрее разогреть печь и увеличить коэффициент теплоотдачи.

Разделение на несколько отделов посредством т.н. летней заслонки дает возможность летом использовать печь исключительно для подогрева воды и приготовления пищи, а зимой – во весь потенциал. Это духовка, варочная панель, подогрев воды, отопление дома и прогревание лежанки.

Фото 2 Модель современной Русской печи

Но при этом, как видим, внешне эта печь мало отличается от старорусских, поскольку важен именно ее колорит, передающий дух эпохи.

Инструменты, порядовка, схема и чертежи

Изначально определяетесь с местом будущей конструкции. В идеале, когда печь возводится одновременно с домой и фундамент является монолитным. Если же нет, ставить печь просто на действующий фундамент нельзя, придется сделать отдельный. Как – далее по тексту.

Для того, чтобы печь прогревала одновременно несколько комнат, ее ставят в межкомнатном проеме.

Использовать под проем несущую стену категорически запрещено.

Для этого выбивается подходящий под печь проем, выбиваете кусок стены, по периметру устанавливаете огнеупорный асбестовый лист и кладете обычный кирпич. Толщина проема- от 200 мм.

Необходимые инструменты и материалы

Кладка любой печи начинается с подготовки инструментария и материалов. Вам понадобятся следующие инструменты:

Фото 3 Основные инструменты для проведения печных работ

1. Мастерок – используется для размешивания небольшого количества раствора, захвата его и кладки на кирпичи; также мастерком удобно убирать излишки.
2. Кирка – требуется для придания кирпичам необходимой формы; сегодня ее с успехом может заменить небольшая болгарка.
3. Расшивка – требуется только в том случае, когда не планируется финальная отделка печи изразцами или плиткой; расшивкой создается определенный зазор между вертикальными и горизонтальными рядами, придающий эстетический вид.
4. Причалка – аналог обвеса и монтажного уровня, необходим для проверки ровности углов и прямолинейности ряда.
5. Порядовка – для проверки вертикального уровня и расстояния между швами.
6. Отвес – для проверки вертикального уровня, легко устанавливается.
7. Монтажный уровень – простое и недорогое приспособление для проверки прямолинейности. Им следует проверять каждый ряд.
8. Правило – проверка уровня фундамента.
9. Лопата для замешивания кладочного раствора.

Откатные ворота своими руками

Для оформления въезда на загородный участок откатные ворота являются, пожалуй, лучшим решением. Главной их конструкционной особенностью является уход створки в сторону при открывании, параллельно плоскости проёма, что позволяет не освобождать зону въезда, поскольку отсутствует необходимость распахивания створок. Откатные ворота сравнительно легко автоматизируются, тем самым существенно повышается комфорт. А, кроме того, подобную конструкцию сегодня можно собрать и установить самостоятельно, даже не являясь специалистом-монтажником.

Вы можете возразить: «Но там же, наверное, придется пользоваться сваркой, а я даже не знаю, как это делается!». Безусловно придется и немного «поварить», и толику бетона залить, и даже вспомнить школьный курс геометрии, посвященный прямым углам. Но, с современным уровнем доступности информации, найти подробную инструкцию и необходимый арсенал комплектующих и инструментов не составляет большого труда. Зато полученный опыт, позволит не только гордиться собой, но и развить новые навыки.

В нашей сегодняшней статье мы расскажем о том, как самостоятельно собрать и установить откатные ворота, какие инструменты и комплектующие для этого понадобятся и где их искать.

Содержание

Полный перечень необходимых комплектующих, материалов и инструментов

Сегодня для того, чтобы самостоятельно собрать откатные ворота не нужно изобретать собственную конструкцию и искать материалы «с бору по сосенке». Современный рынок предложит вам не только полный комплект для самостоятельной сборки, но и предоставит серьезный выбор различных комплектующих и фурнитуры с учетом индивидуальных особенностей вашей конструкции. Так, например в он-лайн супермаркете www.Vorotnet.ru вы можете приобрести широчайший ассортимент комплектующих и автоматики для откатных ворот. Расскажем подробнее, из каких материалов сегодня лучше всего делать данные конструкции.

Комплектующие для откатных ворот

1. консоль (она же балка) – это основа всей системы, обеспечивающая горизонтальное перемещение створки. Консоль представляет собой рельс, внутри которого располагаются ролики. Необходимая длина консоли составляет полторы ширины проема ворот. То есть, если ширина вашего въезда 4 метра, то вам потребуется 6-ти метровая консоль.

2. две роликовые каретки. Указанные комплектующие статично закрепляются на фундаменте. Сами ролики в процессе эксплуатации находятся внутри консоли.

3. верхние поддерживающие ролики. Обеспечивает полотну ворот строго вертикальное положение.

4. концевой ролик. Фиксирует створку ворот в закрытом положении и не дает ей провисать. В закрытом положении концевой ролик фиксируется в «нижнем улавливателе».

5. верхний и нижний улавливатели «принимают» полотно ворот, не давая ему перекоситься при закрытии, а также разгружают роликовые каретки в положении «закрыто».

6. заглушка – элемент, защищающий консоль от грязи, песка и влаги.

Это то, что касается специализированной фурнитуры (комплектующих для откатных ворот), далее переходим к материалам для полотна ворот.

Полотно ворот

Традиционно для сборки каркаса используется металлическая труба квадратного сечения 60*40 мм (для конструкции рамы) и 40*20 мм (для создания ребер жесткости и места крепления зашивки). Подобная конструкция, при всей ее надежности, имеет и свои определенные недостатки. При облицовке такого каркаса металлопрофилем нельзя сделать полностью герметичное пространство, туда попадает влага, что способствует ускоренной коррозии.

На сегодняшний день есть более технологичное и универсальное решение – использование для сборки каркаса Т-профиля, который обеспечивает высокую жёсткость конструкции и исключает проблему подтеков ржавчины, между трубой каркаса ворот и рамы для крепления профильного листа. Данное изделие стало своего рода находкой не только для компаний, профессионально устанавливающих заборы и ворота, но и для индивидуальных застройщиков. Сегодня можно без проблем приобрести Т-профиль напиленный под ваши размеры в заводских условиях с идеальными резами по 45 градусов, готовый к сварке.

7. Т-профиль. Для выбранного размера ворот потребуются 2 отрезка Т-профиля длиной 6 метров и 2 отрезка длиной 1,88 м, что обеспечит высоту конструкции около 2-х метров.

Для обеспечения жесткости конструкции дополнительно потребуются:

8. Вертикальная стойка из трубы 40х20 мм длиной 0,856 метра – 6 шт,

9. Горизонтальная перемычка из трубы 40*20 мм длиной 5,86 метров – 1 шт,

10. Раскосы из трубы 40*20 – 2 шт.

Основание

Откатным воротам необходимо надежное основание, на котором крепятся роликовые каретки и фальш-столбы для обеспечения вертикальности полотна. Для этих целей необходимо приобрести:

11. Металлический швеллер шириной 200 мм и длиной, равной половине ширины проема (в нашем случае – 2м),

12. Арматура сечением 12 мм для формирования фундамента,

13. Металлическая труба 60*60 мм для фальш-столбов. Фальш-столб возле фундамента (сторона проема, в которую открываются ворота) называется боковым и может быть выполнен в виде рамы, противоположный ему — приёмным или разгрузочным, он принимает и удерживает полотно в закрытом положении.

Расходные материалы

К расходным материалам, которые потребуются для сборки и монтажа ворот относятся: саморезы по металлу, для крепления профнастила, грунтовка по металлу, специализированная краска по металлу, растворитель и герметик.

Инструменты

Безусловно, выбор инструментов зависит выбранного вами типа конструкции и используемых материалов. Так, если для каркаса ворот вы возьмете комплект с Т-профилем толщиной стенки 1,5 мм, то для его сварки лучше воспользоваться полуавтоматом. Если же толщина стали Т-профиля будет 2 мм, то вполне сгодится недорогой инвертер и пачка 3-х миллиметровых универсальных электродов.

Если для крепления профлиста вы выбираете саморезы по металлу, то необходимо вооружиться шуруповертом. Данную работу можно также выполнить при помощи заклепок, в этом случае потребуется заклёпочник.

Для нарезки металла и зачистки сварных швов достаточно болгарки 125мм, плюс отрезные и шлифовальные круги. Кроме того, вам понадобятся молоток и уровень.

Можно приступать к монтажу.

Подготовка проема ворот и основания

Первым делом необходимо основательно подготовить проем ворот и основание. Опорные столбы, к которым будут крепиться ворота должны быть надежными. Лучше всего их сделать из бетона, кирпича или металлического швеллера, безусловно не забывая об эстетической составляющей. Опорные столбы необходимо забетонировать ниже уровня промерзания грунта, чтобы исключить воздействие сил морозного пучения. В кирпичных или бетонных столбах выполняются металлические закладные по 3 штуки на каждом из столбов, “заподлицо” с отделкой столба. К этим закладным будут крепиться фальш-столбы.

Фальш-столбы изготавливаются из металлической трубы 60 х 60 мм (позиция 13) и крепятся вертикально к опорным столбам со стороны двора. Фальш-столб возле фундамента называется боковым и может быть выполнен в виде рамы, противоположный ему — приёмным или разгрузочным, так как он принимает и удерживает полотно в закрытом положении. Их высота должна быть на 10 сантиметров больше высоты будущих ворот. К боковому столбу на высоте, достаточной для охвата полотна ворот сверху, в последующем будет крепиться пластина с верхними роликами (позиция 3 из списка материалов).

Далее необходимо выполнить основание, к которому крепятся две роликовые каретки (позиция 2). Для этого роется траншея с той стороны, куда будут открываться ворота. Ее длина составляет половину ширины проема, в нашем случае – 2 метра, ширина траншеи – не менее 40 сантиметров, а глубина такая же, как и у опорных столбов – ниже уровня критического промерзания грунта.

Следующий этап: изготовление закладной конструкции. Для этого потребуется швеллер (позиция 11) и арматура (позиция 12). Арматура нарезается на отрезки длиной около 1,5 метров, получаются так называемые ножки. Далее эти ножки привариваются к внутренней стороне полок швеллера. Для большей прочности, советуем Вам обварить ножки закладной поперечными прутьями. Закладной элемент фундамента устанавливается в отрытую траншею, ножками вниз и бетонируется. Верхняя полка швеллера должна совпадать с поверхностью будущего заезда. Через неделю, когда бетон наберет предварительную прочность его уже можно «пригружать» конструкцией ворот, то есть переходим к следующему этапу.

Сборка и установка ворот

Пока выстаивается фундамент можно заняться сборкой полотна ворот. Делать это необходимо на ровной поверхности для того, чтобы обеспечить идеальную геометрию будущей конструкции. Если вы используете стандартные трубы квадратного сечения, то придется повозиться с нарезанием их в необходимый размер. Для новичка это не самая простая задача, учитывая, что угол реза должен быть 45 градусов.

Поэтому лучше воспользоваться готовым комплектом из Т-профиля заводской нарезки. Горизонтальные и вертикальные профиля (позиция 7) укладываются в виде прямоугольника таким образом, чтобы их резы плотно соприкасались, фиксируются относительно друг друга и прихватываются точечной сваркой. После этого необходимо проверить рулеткой диагонали и, если они совпадают проварить места соединений профиля рамы сплошным сварочным швом, так чтобы они стали герметичными. Затем к нижнему горизонтальному профилю следует приварить консоль (Позиция 1).

Далее внутрь рамы вваривается горизонтальная перемычка (позиция 9), а вслед за ней вертикальные стойки из трубы 40х20 мм (позиция 8) через каждые 1,5 метра и раскосы (позиция 10). После окончания сварочных работ все сварные швы необходимо обработать болгаркой со шлифовальным диском.

Каркас полотна готов, но прежде, чем его зашивать финишным материалом, например металлическим профилем, его рекомендуется окрасить минимум в 2 слоя специализированной краской по металлу с предварительной грунтовкой поверхности.

Когда фундамент наберет достаточную прочность, приступаем к установке ворот.

По обеим сторонам швеллера размещаем роликовые каретки (позиция 2) в одной плоскости и на одном уровне. Каретки необходимо расположить как можно дальше друг от друга, но таким образом, чтобы ближняя к проему каретка позволяла полностью открыть ворота, а дальняя не должна выбивать заглушку консоли, когда ворота находятся в закрытом положении. Самый надежный способ фиксации – сварка. Даже если вы немного ошиблись и неправильно закрепили ролики, не составляет никакого труда срезать сварной шов болгаркой и повторить операцию.

Можно использовать компромиссный вариант – готовые площадки со шпильками под ролики для откатных ворот. Площадки привариваются к фундаменту для откатных ворот при помощи сварки, а сами ролики для откатных ворот крепятся к площадке при помощи шпилек и гаек. Это немного дороже, но позволяет производить необходимую регулировку в более широком диапазоне.

Важно помнить: не стоит обваривать площадки кареток сплошным сварным швом до «примерки» полотна ворот.

Следующим этапом «пропускаем» роликовые каретки внутрь консоли ворот и выставляем их по уровню. Если с открыванием-закрыванием откатных ворот не возникает никаких трудностей, то каретки можно приварить окончательно.

Пластину с поддерживающими роликами (позиция 3) привариваем к боковому фальш-столбу и регулируем крепление роликов таким образом, чтобы зазор с каждой стороны от створки ворот составлял 2-3 мм. К разгрузочному фальш-столбу закрепляем верхний и нижний улавливатели (позиция 5). Нижний улавливатель должен в закрытом состоянии «встречаться» с концевым роликом (позиция 4), который крепиться на торце полотна ворот. В открытом положении нижний улавливатель должен быть расположен на 3-4 мм выше концевого ролика в направляющей. Это необходимо для разгрузки роликовых кареток.

Завершающим этапом установки откатных ворот является установка заглушек (позиция 6) на торцах консоли. Поздравляем, вы справились – ваши ворота готовы к использованию.

Но нет предела совершенству. Автоматику к откатным воротам можно также установить самостоятельно. Конечно, она не является обязательным элементом. Это скорее еще один шаг к личному комфорту.

Автоматизация

Если вы изначально планировали сделать автоматические откатные ворота, но не знали какие для этого понадобятся комплектующие и как это все соединить вместе – не переживайте. В целом, автоматизация процесса открывания-закрывания не сложнее, чем сборка и монтажа.

Стандартный комплект автоматики включает в себя:

– Электропривод или проще говоря двигатель, приводящий створку ворот в движение,

– Зубчатая рейка. Механизм, преобразующий вращение электропривода в поступательные движения. Рейка крепится к створке ворот.

– Пульт управления. Устройство, которое служит для подачи команды на открывание-закрывание.

– Фотоэлемент. Устройство для обеспечения безопасности, останавливающий движение ворот при обнаружении помехи.

– Сигнальная лампа. Устройство, оповещающее о движении откатных ворот.

Выбор конкретной модели автоматики зависит от ряда факторов. В числе которых: вес и длина полотна ворот, а также частота их использования. Однако, если вы непрофессионал, то вряд ли знание этих параметров поможет вам сделать осознанный выбор. В этом случае лучше сразу приобрести готовый комплект откатных ворот с рассчитанным на него набором автоматики. Это избавит вас от проблем, которые могут возникнуть при самостоятельной сборке и при дальнейшей эксплуатации.

Для подключения автоматики рекомендуется проложить под проезжей частью силовой и сигнальный кабели, используя гофрированную ПНД трубу. Впрочем, даже если в данный момент вы сомневаетесь в необходимости данной опции или ваш текущий бюджет не позволяет вам приобрести дополнительное оборудование, подводящие кабели лучше все равно заложить, чтобы иметь в будущем возможность подключить автоматику.

Таким образом, сделать откатные ворота своими руками сегодня не составляет никакого труда. Вы не только сэкономите деньги, но и сможете освоить дополнительные навыки. А кроме того, такая внушительная конструкция, сделанная самостоятельно – это ли не повод для гордости. В конце концов, хочешь, чтоб было хорошо – сделай сам.

Как сделать автоматические ворота своими руками?

Управление автомобилем предоставляет комфорт передвижения, поэтому автовладельцы стараются максимально автоматизировать процессы, связанные с движением и обслуживанием транспортного средства. Одной из приятных опций, позволяющей не выходя из машины заехать во двор или гараж, является автоматизация открытия ворот. И если процесс изготовления самой конструкции не представляет большой сложности, то система управления реализуется далеко не каждым автовладельцем. Поэтому мы рассмотрим основные принципы и детали, которые позволят вам сделать автоматические ворота своими руками.

Виды ворот

Автоматизировать процесс открытия и закрытия можно в воротах любого типа, но принцип реализации и необходимые элементы будут кардинально отличаться. Всего существуют три основных типа:

• Распашные ворота – наиболее простой и распространенный вид, представляющий собой одну или две створки, которые могут открываться внутрь или наружу;
• Откатные ворота – представляют собой сплошную панель, отодвигающуюся в сторону вдоль стены или забора;
• Подъемные и подъемно-поворотные ворота (роллетные) — представляют собой секционную конструкцию из пластика или металла, набираемую в замок, поднимаясь вверх, секции складываются или поворачивают под потолок.

Откатные, в свою очередь подразделяются еще на три категории (подвесные, рельсовые и консольные). Подвесные используются в промышленных помещениях или в местах, где верхний габарит ограничен конструктивными элементами. Рельсовые используют рельсовый путь для перемещения по нем въездных ворот, но этот тип использует редко из-за сложности эксплуатации и необходимости высокой точности подстройки.

Подъемные в качестве автоматических гаражных ворот требуют разработки проекта и высокой точности работ, из-за чего процесс их самостоятельной реализации без наличия соответствующего опыта не представляется возможным. Поэтому в рамках статьи мы рассмотрим более практичные и простые в изготовлении варианты – распашные и консольные откатные ворота.

Автоматические распашные ворота

Наиболее простой вариант для дома, если данная модель уже установлена на участке, можете сразу переходить к их автоматизации. Для изготовления распашных ворот вам понадобиться:

Рис. 1: схема изготовления распашных ворот

• Изготовьте раму, для этого подойдет металлическая труба или профиль;
• Установите столбы – это основной опорный элемент, поэтому надежности и устойчивости конструкции потребуется уделить особое внимание, также в них нужно установить закладные детали для крепления навесов и оборудования; Рис. 2: изготовление столбов
• Произведите крепление петель к столбам и раме при помощи сварки или ботового соединения, если масса конструкции ожидается приличная, вам понадобятся специальные петли; Рис. 3: приварите петли
• Закрепите на раму обшивочный материал (профнастил, поликарбонат, элементы ковки, листовое железо, брус и т.д.);
• Обработайте швы, заусеницы, острые и выступающие углы при помощи болгарки, напильника или другого обрезного инструмента;
• Установите ворота на навесы и проверьте ход створок, их расположение в крайнем открытом и закрытом положении, плотность прилегания, при необходимости отрегулируйте эти параметры;
• Закрепите задвижку и фиксирующий крюк (эти элементы в автоматических системах не обязательны, поэтому можете обойтись и без них);
• Покройте грунтовкой и покрасьте поверхность или отдельные элементы.

Преимущества и недостатки.

На этапе проектирования следует взвесить все за и против, к преимуществам распашных моделей относятся:

• Относительно простая конструкция, которую каждый может изготовить самостоятельно;
• Неприхотливая в эксплуатации, отсутствуют сбои в работе из-за перекосов, заклинивания и прочих неисправностей;
• Нет необходимости приобретать специфическую фурнитуру, можно собрать из подручных материалов;
• Не требуется заливать фундамент под рабочий механизм, заливаются только опорные столбы;
• Достаточно легко ремонтируются, при необходимости можно заменить какой-либо элемент;
• Сравнительно меньшая себестоимость.

К недостаткам распашных ворот относятся:

• Для свободного движения требуют достаточного пространства равного ширине створок;
• Необходимость установки электрического привода для каждой половины, поэтому в двухстворчатых моделях эта опция обходиться вдвое дороже;
• Воспринимают ветровую нагрузку, поэтому требуют дополнительной фиксации.
• Создает значительную нагрузку на опорные конструкции из-за чего прочность и высота столбов должна выбираться в соответствии с массой металлического каркаса и обшивки;

Выбор и установка привода

По способу управления приводы могут быть линейные, рычажные и подземной установки. Привода подземной установки достаточно сложные и дорогие, так как весь механизм скрывается ниже уровня грунта и должен обеспечивать достаточно большое усилие. Такие приводы используются для перемещения ворот, где внешний вид нельзя портить какими-либо техническими элементами. Из-за подземного размещения они подвержены воздействию сточных вод, поэтому для системы необходимо сооружать эффективную ливневую канализацию.

Рис. 4: скрытый привод подземной установки

Линейный привод

Привода с линейным раздвижным механизмом устанавливаются на столбах и крепятся к створкам распашных ворот. Принцип действия заключается в движении штока посредством планетарного, кривошипного механизма или шестерней. Важным параметром при проектировании и установке линейной модели является его местоположения по отношению к самим воротам и точке крепления. Всего выделяют три способа крепления:

• На боковой поверхности столба; Рис. 5: линейный привод на боковой поверхности
• На торцевой поверхности столба; Рис. 6: линейный привод на торцевой поверхности
• В нише. Рис. 7: линейный привод в нише

Устройство, установленное на боковой поверхности, требует куда большей мощности для выполнения операций со створками ворот, в сравнении с тем же устройством, установленным на торцевой поверхности. Также далеко не всегда возможно устанавливать привод ворот на боковую поверхность, так как он будет скрадывать пространство в открытом положении и просвета ворот может оказаться недостаточно для комфортного проезда авто.

Установка на торцевую поверхность также имеет свои особенности из-за расстояния от точки поворота линейного привода до рамы ворот. Для такой конструкции этот параметр должен быть не более 10 см, но из-за большого веса ворот столбы и опорные конструкции имеют большие габариты. Поэтому расстояние может достигать 15 – 20 см, что делает такой тип установки малоэффективным. На помощь в такой ситуации приходит способ установки в нишу, специфические модели с удлиненным штоком или рычажные приводы.

Установка в нишу не всегда оправдана, поскольку удаление части опорной конструкции негативно сказывается на ее прочности. Такой метод оправдан лишь в том случае, когда у столба имеется несущий стержень или удаляется незначительный фрагмент.

Рычажный привод

Рычажный привод представляет рычаг локтевого типа с подвижным шарниром, приводимый в действие электрическим двигателем. Пример такого устройства в действии приведен на рисунке ниже.

Рис. 8: привод рычажного типа

Такие приводы могут управлять автоматическим открытием и закрытием ворот вне зависимости от габаритов столбов и положения створок, но рычажная автоматика требует куда большего ресурса мощности, в сравнении с линейной. Стоимость рычажных механизмов также значительно больше и выходят со строя они куда быстрее. Поэтому линейные приводы для ворот устанавливаются чаще, даже, несмотря на ущерб конструкции.

Блок и пульт управления

Блок управления представляет собой комплект автоматики, способной открывать и закрывать ворота, устанавливать время задержки до автоматического закрытия, подавать звуковые или световые сигналы о положении ворот и т.д. Следует отметить, что механизм автоматизации ворот необходимо размещать на высоте не менее 50см от уровня грунта, чтобы в зимнее время года при выпадении осадков он не оказался под снегом. Так как в нерабочем состоянии некоторые сборки электропривода переходят в режим самоблокировки, и при необходимости открытия вручную вам придется их разблокировать. Пульт управления, как и линейный привод, при установке должен учитывать габариты открытых створок.

Пульт управления напрямую подвязывается к блоку управления и может функционировать:

• По каналам радиосвязи;
• По проводным каналам;
• Через Wi-Fi или мобильные каналы связи.

Через эти каналы автоматическими воротами можно управлять с брелка, через встроенный в автомобиле Home-Link, при помощи клавиатуры, картридера, мобильного телефона, обычного ключа, жетона и т.д. Выбирать нужно наиболее подходящий вариант, к примеру, для семьи из четырех и более человек приобретать брелки куда дороже, чем установить GSM модуль, запрограммированный на несколько мобильных телефонов. Модуль оснащается собственной SIM картой, а в память заводятся нужные номера мобильных, на которые будет реагировать устройство и производить автоматическое открывание.

Откатные ворота

Конструктивно автоматические откатные ворота представляют собой закрепленное на раме полотно, которое перемещается вдоль забора на ширину проема. Для изготовления таких ворот вам понадобится:

Рис. 10: пример схемы откатных ворот

• Соберите или приобретите готовое полотно для откатных ворот;
• Изготовьте из металлического профиля или трубы раму для откатных ворот; Рис. 11: рама для откатных ворот
• Зафиксируйте полотно на сборках рамы; Рис. 12: зафиксируйте полотно на сборках рамы
• Зафиксируйте роликовые опоры на заранее забетонированном основании. Рис. 13: зафиксируйте ролики на бетонном основании
• На опорных конструкциях установите с одной стороны улавливающие устройства, а с другой роликовые направляющие; Рис. 14: нижний улавливатель

Рис. 15: роликовые направляющие

• Установите на ворота профильный рельс;
• Поместите в рельс роликовые опоры;
• На конце ворот установите подвижный упорный ролик; Рис. 16: подвижный ролик
• Закрепите готовые ворота в проеме; Рис. 17: закрепите готовые ворота в проеме

Готовая конструкция должна свободно перемещаться в пролете. Такие ворота обладают рядом особенностей в эксплуатации.

Преимущества и недостатки

Несмотря на то, что автоматические секционные ворота не так широко применяются для ограждения въездов, как распашные варианты, они обладают рядом весомых преимуществ. А их малая популярность обуславливается тем, что такая модель относительно недавно появилась в обиходе. К преимуществам откатных ворот относятся:

• Относительно простая конструкция;
• Линейные размеры самих ворот и элементов привода не занимают лишнего пространства в проезде;
• Опорные столбы практически не воспринимают нагрузку от конструкции;
• Обладают высокой механической прочностью, не бояться порывов ветра в открытом положении.
• Куда более дешевый автоматический привод.

Но, помимо преимуществ, раздвижные ворота имеют и определенные недостатки:

• Вдоль забора требуется обеспечить свободное пространство для движения;
• Более дорогостоящая фурнитура и комплектующие;
• Поверхность грунта на всей протяженности пути следования ворот должна быть ровной;
• Необходимость заливки фундамента и установки металлических деталей для закрепления роликов;
• Более сложный и трудоемкий ремонт, в случае выхода ворот со строя.

Привод для откатных ворот

Чтобы привести в действие автоматические ворота откатного типа используется линейная автоматика, включающая в себя электропривод для создания вращающего эффекта, зубчатая рейка для реализации механической передачи, магнитный или электрический механизм фиксации крайних положений.

Электропривод представляет собой отдельный блок с зубчатой передачей

Рис. 18: электропривод для откатных ворот

Посмотрите на рисунок, зубчатая передача реализована посредством колесика. При выборе модели лучше отдавать предпочтение изделиям с металлическим колесиком, так как полимерные довольно быстро выходят со строя. Данный элемент должен становиться в зацепление с зубчатой рейкой.

Рис. 19: крепление зубчатой рейки

Зубчатая рейка крепиться к воротам метровыми отрезками, обязательно крепите ее к каркасу, но, ни в коем разе не к рельсу, предназначенному для движения роликов. Общую длину рейки необходимо выбрать не по габаритам ворот, а исходя из ширины проема плюс один метр.

В первую очередь электропривод устанавливается на заранее смонтированный фундамент, затем, по отношению к его колесику монтируют зубчатую рейку.

Рис. 20: установка рейки на электропривод

Следует отметить, что электропитание к месту установки подводится заранее, поэтому после монтажа автоматики к ней подключается питающий кабель, который уже скрыт в земле. Практически каждая модель привода для автоматических ворот оснащена замком разблокировки. Он применяется в тех ситуациях, когда вам нужно открыть ворота вручную, так как большинство моделей блокируют положение, поэтому сдвинуть их крайне проблематично.

Для остановки вращения колесика в крайних положениях устанавливаются магнитные или механические механизмы. Механические модели нежелательно применять в климатических условиях с низкими температурами, так как при замерзании они часто дают сбой, и вам придется открывать ворота вручную.

Рис. 21: установка магнитного датчика крайнего положения

Магнитные модели куда менее капризны, их устанавливают на зубчатую рейку ворот и при прохождении напротив электропривода магниты воздействуют на активное устройство, подающее команду на прекращение вращения.

Блок управления

Как и для автоматических ворот распашного типа, блок управления может контролироваться с проводного или дистанционного пульта, с клавиатуры, кодового замка или от GSM модуля. Он позволяет задавать различные режимы работы (устанавливать задержку закрытия или открытия, оставлять проем для прохода, выбирать время для перемещения, управлять световой сигнализацией и т.д.). Для предотвращения попадания влаги блок управления автоматическими воротами должен размещаться на высоте не менее 5 м от поверхности грунта.

Видео инструкции в помощь

Как сделать автоматические ворота: выбираем привод

Красивые ворота — это хорошо, а красивые автоматические ворота — еще лучше. Есть немалое количество фирм, которые и ворота сделают, и автоматику поставят, но как обычно хочется сэкономить: услуги у них недешевые. Многие фирмы продают комплекты автоматики, а установить и подключить его можете сами. Несколько тысяч сэкономите. Но в этом случае нужно уточнять: сохраняется ли гарантия (бывает, но редко), и если да, что является гарантийным случаем, а что — нет, и как быть в случае поломки (часто необходимо для тестирования приводы снимать и везти на фирму). Так что автоматические ворота своими руками могут оказаться не так уж и выгодны. Решайте сами. Справедливости ради нужно сказать, что если забор вы построили сами, а автоматика ворот ставится фирмой, многие неисправности будут списываться на неправильный фундамент, установку балок и т.п. Так что и в этом случае гарантийный ремонт — редкость.

Так выглядят автоматические открыватели распашных ворот

Автоматика для распашных ворот: виды приводов

Автоматические распашные ворота приводятся в действие механизмами двух типов: линейными и рычажными. Любой из них может открывать полотно как внутрь, так и наружу: направление открывания зависит от установки. Но в некоторых случаях есть определенные ограничения, которые заставляют использовать при открывании ворот внутрь механизм определенного типа.

Линейный привод

Механизм очень прост и надежен. Внешне выглядит как продолговатый футляр. Внутри находится червячная передача — длинный винт — который приводится в движение редуктором, установленным в задней части корпуса. При включении редуктора червячная передача толкает створку или тянет ее.

Линейный привод автоматики для распашных ворот

Корпус линейного привода для автоматических распашных ворот делают и металла, который покрывают порошковой краской. Устанавливаться могут на ворота любого типа и любой массы. Чем больше размеры, вес и парусность, тем более мощные требуются моторы и массивная передача.

Пример установки линейного механизма для открывания ворот и калиток

Ставят на столб напротив одной из горизонтальных балок — по выбору. Но самый лучший вариант — примерно посредине высоты полотна.

Рычажный привод

Второй тип автоматики для распашных ворот — рычажный. Он состоит из редуктора, спрятанного в корпусе, и двух подвижно соединенных рычагов, которые напоминают торчащий локоть.

Автоматика для распашных ворот рычажного типа

Блок с редуктором крепится на столбе, рычаг — к створке. Такое устройство позволяет открывать ворота внутрь, даже если столбы очень широкие.

Одна из разновидностей рычажного механизма — подземные приводы. Часто они выделены в отдельную группу. В этом случае редуктор спрятан в металлической коробке, которая забетонирована возле столба. Снаружи остается только рычаг.

Пример установки подземного привода

Какой выбрать тип

Внешне многим больше нравится линейный привод — он более компактен. Но на широких столбах, при открывании створок внутрь, он не может быть установлен, во всяком случае, без доработки столба. Если очень не хочется ставить рычажный, на нужной высоте делают в столбе нишу, удаляя часть кладки или бетона.

Схемы установки линейного механизма открывания ворот внутрь и наружу

При открывании створки внутрь, задняя часть привода при помощи специального кронштейна крепится на поверхность столба, обращенную во двор. Если расстояние от этой поверхности до места крепления створки будет больше 8 см (на рисунке расстояние обозначено буквой «С»), то линейный привод поставить не получится — он просто не дотянется до створки. Есть, правда, некоторые модели, которые могут устанавливаться при С=12 см, но их не так много.

Если ворота открываются наружу — на улицу, то привод крепится на поверхности столба, которая обращена в сторону проема. При этом он выступает примерно на 20 см. Так как приводов для двустворчатых ворот два, то они заужают проем на 40 см. Это тоже нужно иметь в виду, особенно если это ворота в гараже. В этом случае стоит устанавливать привод, так, чтобы он оказывался выше машины и не мешал при маневрах.

Дополнительная комплектация

В штатном наборе к автоматике любого типа идет два привода — правый и левый, блок управления к ним. Некоторые фирмы в базовый комплект включают два пульта управления и приемник кода, но в некоторых эти устройства идут как опция — покупаются отдельно. Сравнивая модели и цены внимательно изучайте комплектность базовой поставки.

Пример основной и дополнительной комплектации

Кроме пультов есть возможность использовать программируемые брелки — если управлять воротами могут больше, чем два человека. Полезная опция — установка фотоэлементов. Во время открывания/закрывания дверей они реагируют на находящиеся в поле действия объекты (кошки, собаки, пожилые люди или дети, которые не успели пройти в заданный промежуток времени) и останавливает движение створки до тех пор, пока объект не исчезнет.

Полезным дополнением будет сигнальная лампа. Она актуальна, если ворота открываются на оживленную часть улицы, предупреждая прохожих.

Что потребуется при покупке

При подборе модели у вас обязательно должны спросить, какого размера ворота, из чего сделаны или какая масса створки. Потребуются параметры столбов, расстояние от края до петель. Чтобы объясняться было проще, нарисуйте план ворот с указанием всех размеров. Чтобы подбор был правильным, могут понадобиться фото. Нужен общий план и крупным планом петли и способ их крепления.

Автоматика для откатных ворот

Все приводы для установки на откатные ворота имеют одинаковую конструкцию: есть привод с ведущей шестерней и зубчатая рейка, прикрепленная к полотну ворот. Мотор вращаясь двигает рейку, вместе в воротами. Управляется все это с пульта управления, расположенного сбоку. Почти все модели позволяют открывать/закрывать ворота при помощи пультов дистанционного управления. Для приема их сигналов необходимо установить антенну и настроить пульты (запрограммировать).

Внешний вид привода для автоматических откатных ворот

При выборе этого типа автоматики необходимо обращать внимание на технические параметры и дополнительные функции.

• Мощность и усилие. Средний показатель — 600 Н/м, что эквивалентно усилию в 60 кг. Это максимальное значение, которое развивается далеко не всегда. Автоматика настроена так, чтобы работа была оптимальной — если помех нет, усилие небольшое. При преодолении препятствий, которые могут быть на пути створки, усилие увеличивается, иногда — до максимума. Противодействовать ему под силу не каждому, и если на пути окажется автомобиль или зазевавшийся человек, проблемы будут обязательно. Потому в некоторых моделях (недавнего выпуска с питанием 24 В) предусмотрена возможность перепрограммирования. Второй вариант — при определенном усилии створка останавливается или даже слегка откатывается назад.
• Наличие контроля температуры. При температурах ниже ноля, створка обычно движется медленнее: смазка загустела, да и снег-лед тоже могут мешать. При наличии такой функции в холод автоматически повышается усилие для открывания.
• Регулируемая скорость движения створки. Чтобы ворота производили меньше шума, вначале и в конце скорость их движения снижается.
• Резервное питание. Некоторые современные модели, работающие от 24 В, имеют в корпусе встроенную аккумуляторную батарею, которая позволяет пользоваться воротами при отключении электропитания. Некоторые из них позволяют подключать внешние резервные источники.

Пример комплектации автоматических раздвижных ворот

Некоторые тонкости внутреннего строения приводов для раздвижных автоматических ворот смотрите в видео.

Теперь комментарии к видео. Сравнение по мощности в этом ролике не совсем правильное. Есть разные модели для ворот разных размеров и массы. Минимальный порог — 400 кг, максимальный в бытовых до 1200 кг, в промышленных более 2000 кг. При сравнении мощностей первый экземпляр взят из самой «легкой» категории — до 400 кг, остальные — для ворот большей массы. Потому такое сравнение необъективно. Хотя никто и не говорит, что среди малоизвестных марок есть, а значит, и стоящих меньше, есть хорошие по качеству. Возможно, те, что продемонстрированы в ролике такие и есть….

Примерно такая же картина по поводу шестерен. Все приводы делятся на три класса: бытовые, полу-промышленные и промышленные. В бытовых самый низкий ресурс и самая низкая интенсивность использования — работать непрерывно мотор будет примерно 30-40% от общего времени, иначе перегреется и будет отключен автоматикой (если есть). Этот класс самый дешевый, именно потому там и ставят самые дешевые комплектующие — пластмассу и силумин. Не все производители и не во всех линейках, но это скорее правило, и в маломощных приводах бытового класса найти шестерни из стали, и, тем более, латуни, сложно. Тем не менее, при нормальном для этого типа режиме эксплуатации работают они нормально — свой ресурс вырабатывают, но и только. По этой причине к выбору класса нужно относится вдумчиво и отслеживать заявленный производителями ресурс работы (есть в тех. характеристиках).

Один из приводов для консольных ворот с нижней балкой

Что нужно указать при покупке

Определившись с теми функциями и параметрами, которые вы считаете необходимыми нужно искать подходящую модель. При выборе в магазине продавцы попросят следующие данные:

1. Тип несущей системы (консольные, на рельсе, на верхней балке).
2. Размеры и масса (хотя-бы приблизительная) полотна.
3. Интенсивность использования: сколько человек и как часто могут пользоваться устройством.

Все эти данные от вас должен потребовать продавец: иначе он не может определиться с требуемой мощность. оборудования. Если откатные ворота уже сделаны, могут понадобится такие параметры, как расстояние между роликовыми опорами, параметры фундамента и расстояние от него до полотна ворот. Все это необходимо, чтобы правильно подобрать физические параметры привода.

О пультах управления (брелках) и типах кодировки

Все пульты можно разделить на две основные группы:

• с плавающим кодом;
• с фиксированным кодом.

Комплект автоматики для откатных ворот

Как работают брелки с фиксированным кодом

У этих устройств для определенного действия записывается свой сигнал (частота или комбинация частот). При получении определенного сигнала они начинают выполнять соответствующее ему действие. Хорошо это или плохо? Скорее — плохо. Вот почему. Вокруг нас большое количество электроники, управляемой с пультов. Они запросто могут выдавать подобный сигнал. Например, сосед, изменяя параметры свечения своей лампы, может открывать или закрывать ваши ворота. А все потому, что сигнал похож и ваш блок управления ворот попадает в радиус действия. Такая же ситуация может быть и с любым другим радиоуправляемым устройством. Потому владельцы пультов с фиксированными частотами часто не понимают, почему ворота открываются сами по себе. Хуже того, бывали ситуации, когда приехав на дачу или домой они видели открытые ворота. Просто кто-то из ближайших соседей воспользовался каким-либо пультом для своей техники или это сделал вор. Решить проблему можно перепрограммировав пульты, задав другие кнопки/частоты, но это — не гарантия того, что работать мотор будет только от вашего пульта: диапазон частот ограничен.

Второй негативный момент состоит в том, что фиксированный код легко считать (записать на спец устройство, а потом при необходимости воспроизвести). Для злоумышленников это благо. Так как автоматические приводы выполняют роль замка — без пульта снаружи их не откроешь, имея нужные частоты легко проникнуть внутрь.

Какую систему кодировки для пульта управления выбрать…

Принцип работы пультов с плавающим кодом

У брелков второго типа прописано в памяти некоторое количество кодов. Цифра большая — несколько сот тысяч или миллионов. После каждого использования код меняется на следующий в цепочке. При принятии управляющим устройством он анализируется. Если пришедший сигнал — следующий в цепочке, действие выполняется, если он отличается — реакции нет.

Таким алгоритмом решаются сразу две проблемы: и возможность управления вашими воротами через пульт соседа, и возможность записать коды. Нет, записать их можно, но чтобы ворота сработали нужно иметь записанные в правильной последовательности все коды.

Понятное дело, что оборудование управления при использовании плавающего кода более сложное и, значит, более дорогое, но безопасность дороже… Нет?

Большинство фирм предлагают к любому из приводов обе системы кодировки, так что выбор за вами.

Самодельные приводы: видео

Тем, для кого «автоматические ворота своими руками» значит не только смонтировать готовый комплект автоматики, а еще и собрать его полностью, полезны будут видео-отчеты о том, как и из чего их уже делали. Например, из дрели…

Привод сделан от двигателя стиральной машины.

Самодельная автоматика для распашных ворот

Сделана она на этом приводе.

Двигатель для самодельной системы открывания распашных ворот

Схема подключения автомобильной сигнализации.

Как подключить сигнализацию к самодельной автоматике для ворот

Привод распашных ворот: изготовление и монтаж своими руками

Владельцы раздвижных ворот не испытывают особых трудностей при самостоятельном укомплектовании створки приводным механизмом, но если речь идёт о распашных воротах, приложенных усилий и знаний нужно куда больше. Сегодня мы расскажем о приводах для распашных створок ворот и их сборке своими руками.

• Подготовка ворот и мест крепления
• Изготовление привода из автомобильных стеклоподъёмников
• Выбор и расчёт двигателей
• Шпилька для самодельного привода
  • Увеличиваем твёрдость шпильки
  • Увеличение витков резьбы шпильки
• Сборка актуатора
  • Определение размеров актуатора
  • Сборка выдвижной части
  • Заглушки и шарнирные соединения
  • Внешняя труба актуатора
  • Установка мотора и окончательная сборка
• Схема электрических соединений
  • Подбор оборудования
  • Вторичные цепи и автоматика

Существует три основных типа редукторной передачи, превращающей вращение электромотора в поступательное движение с высоким моментом силы. Конструкция механизма может быть выполнена:

• в виде зубчатого колеса;
• с применением винтовой шпильки;
• с использованием реечной передачи.

На этих трёх типах кинематики вполне реально собрать собственный механизм даже в домашних условиях.

Предложенная ниже конструкция самодельного актуатора не боится влаги и загрязнений, он оказывает весьма высокое усилие при движении.

Обратите внимание, что при закрытых воротах такой самодельный привод выполняет роль замка: его невозможно открыть с внешней стороны, нажав на створку ворот.

Подготовка ворот и мест крепления

Укомплектовать приводом можно практически любые распашные ворота или двери, но лучше планировать установку механики заранее. Это касается монтажа надёжных креплений для привода. Они имеют вид металлических пластин с отверстиями на концах, одна из которых крепится строго перпендикулярно створке, другая располагается на столбе или заборе в таком же положении.

При установке пластины должны быть сориентированы в горизонтальной плоскости и находиться на одном уровне. Очень важно учитывать высокое тяговое усилие привода, поэтому лучший способ крепления пластины к воротам — сварка. К каменным и кирпичным столбам пластины можно закрепить металлическими анкерами, но гораздо лучше сделать закладные элементы из стали на этапе строительства.

Проще всего монтировать привод на воротах, которые открываются во внутреннюю сторону, чтобы все исполнительные устройства находились на защищённой территории. В проёме ворот должен быть проложен кабель, поэтому заранее заложите пластиковую трубу 32 мм под дорожным покрытием.

На этапе установки креплений вы определите первые основные параметры своего привода. Замерьте расстояния между центрами отверстий в креплениях, когда ворота закрыты и при их открытом состоянии. Последняя величина — длина вашего привода в сложенном положении, а разница между измеренными расстояниями — величина рабочего хода устройства.

Вы также можете измерить усилие открывания и закрывания ворот с помощью ручных пружинных весов. Тяните за крепление створки ворот в направлении противоположного крепежа, это поможет наиболее точно подобрать мощность двигателя.

Изготовление привода из автомобильных стеклоподъёмников

Лёгкие створки ворот реально привести в движение приводом из доработанных механизмов стеклоподъёмников. Преимущество такого метода в его относительной простоте и почти бесшумной работе привода. Недостаток заключается в ограниченном тяговом усилии, что обусловлено небольшим рабочим ходом механизма.

Имеется два типа конструкции стеклоподъёмников, пригодных для использования в качестве привода ворот:

• роль подвижного элемента играет зубчатая рейка;
• основан на работе зубчатого колеса.

В обоих случаях приводную часть монтируют на металлической площадке, имеющей жёсткое крепление к столбу или забору. При этом металлическая рейка должна двигаться параллельно плоскости ворот и выдвигаться в их сторону.

Механизм подъёмника требует доработки: установки удлинённой металлической тяги для рейки или коленного рычага для зубчатого колеса. Соединения тяги с приводом и воротами, а также двух частей коленного рычага должны быть выполнены в виде вилочного шарнира, по примеру дверного доводчика.

Вы можете обеспечить хорошую подвижность и отсутствие люфта, если одну сторону соединения выполните в виде двух сложенных пластин, зазор между которыми равен их толщине. В этот зазор войдёт пластина второй части шарнира. Оба элемента соединяются пальцем или болтом с самоконтрящейся гайкой.

Основная трудность в применении стеклоподъёмников — найти максимально выгодное положение привода, шарнира и места крепления тяги к воротам. Уверенно сделать это можно экспериментальным путём, сперва выставив ворота в открытом положении и, медленно их закрывая, следить за поведением приводной конструкции. Не забывайте, что после установки механизм нуждается в защитном кожухе.

Выбор и расчёт двигателей

В качестве активатора движения для распашных ворот целесообразно применять мотор-редукторы разного типа. Если речь идёт о небольших воротах малой массы, с задачей справятся двигатели аккумуляторных шуруповёртов, приводы автомобильных стеклоочистителей, стеклоподъёмников и пр. Другой вопрос — как вы планируете выполнить муфту сцепления для валов таких моторов.

Вы также можете подобрать подходящий агрегат из богатого ассортимента магазинных мотор-редукторов, это даёт большую свободу в определении нужного крутящего момента. Итак, допустим измеренное усилие закрывания тяжёлой створки ворот составило 13,5 кг по шкале ручного кантера. Каждый килограмм соответствует 9,8 Н, значит, сила тяги равна 132,3 Н. В случае с реечной или зубчатой передачей это значение надо поделить на диаметр приводного колеса, это и будет равно крутящему моменту двигателя.

В конструкции типа «гайка-винт» происходит редукция, поэтому требуется дополнительный пересчёт. Допустим, выбрана шпилька М18 с шагом резьбы 2,5 мм. Это значит, что за один оборот по окружности диаметром 18 мм гайка совершает 2,5 мм поступательного движения, стало быть передаточное отношение равно 7,2:1. Соответственно, если мы разделим усилие открывания ворот на коэффициент передачи, получим искомое значение усилия на валу двигателя: 132,3 / 7,2

18,4 Н или чуть менее 1,9 килограмма при радиусе шпильки 0,9 см. То есть табличное значение крутящего момента для двигателя составит 1,69 кг/см.

Это довольно грубый расчёт, не учитывающий силу трения в винтовой передаче и другие потери, но он помогает определиться с минимально допустимой мощностью мотора. Для компенсации потерь энергии рекомендуется обеспечить запас мощности в размере 100–250%.

Также необходимо рассчитать скорость вращения вала. Для этого разделите длину рабочего хода на шаг резьбы винтовой передачи, и вы получите количество оборотов, необходимое для полного открывания ворот. При использовании реечной передачи расчёт определяется соотношением числа зубьев рейки и приводной шестерни.

Шпилька для самодельного привода

Тяжёлые ворота нуждаются в приводе с высоким приложенным усилием. Такая работа под силу фабрично изготовленным приводам, но вы сможете создать аналог своими руками.

Основная трудность — найти подходящую шпильку. Стандартные шпильки для привода не подходят: их изготавливают из мягкого металла, поэтому со временем резьба приходит в негодность. Выход из ситуации — самостоятельно увеличить твёрдость металла и число соприкасающихся витков резьбы винтовой передачи.

Увеличиваем твёрдость шпильки

Первая задача решается путём закалки. Нужную температуру каления даёт обычный древесный уголь, он также отчасти науглероживает металл. Сложите горн из кирпича и чугунной решётки, раскалите топливо до полного прогорания углей. Температура закалки — 700–800 °С, что соответствует насыщенному красному цвету металла. Выдержка при такой температуре составляет 13–15 минут, после чего деталь нужно остудить в отработанном масле. Шпилька должна погрузиться полностью и одновременно по всей длине, поэтому распустите стальную трубу по продольному шву, заглушите торцы и используйте этот лоток как закалочную ванну. Шпильку нужно слегка покачивать в масле всё время остывания, затем достать и снова уложить на угли не вытирая, чтобы отпустить металл. Теперь нагрев нужно выполнить до 200–250 градусов, пока металл не станет серым с ярко выраженным образованием окалины. После 3–4 минут выдержки изделие нужно остудить в воде.

Увеличение витков резьбы шпильки

Для изготовления специальной гайки нужно накрутить на шпильку 2–3 стандартные гайки вплотную, но не затягивая. Совместите грани гаек и зажмите сборку в тиски очень прочно. Сварите гайки между собой по всем граням и зашлифуйте изделие с помощью УШМ до прежних размеров.

Вместо сложной процедуры закалки вы можете потратить время на поиск прокатных шпилек и гаек для них. Такой металл имеет все необходимые характеристики. Кроме того, вы сможете выбрать резьбу с трапециевидным профилем: она гораздо прочнее. Также можно найти изделие с более крупным шагом резьбы, что сократит время работы механизма.

Сборка актуатора

Определение размеров актуатора

Актуатор имеет телескопическое устройство, для его изготовления вам понадобится две стальные трубы, одна из которых без сильного люфта входит в другую. Вы можете использовать трубу квадратного или круглого профиля, особой разницы нет. Внутри обоих труб не должно быть следов ржавчины и окалины, поэтому лучше приобретайте новые.

Что касается размеров труб и шпильки, их вы должны рассчитать самостоятельно, исходя из проделанных измерений. Допустим, в сложенном состоянии длина привода составила 110 см, а его рабочий ход — 50 см. Значит, длина внешней трубы составит не более 100 см, в неё будет вложена меньшая трубка длиной 80 см, а длина шпильки составит полные 110 см или больше, в зависимости от метода крепления мотора. При этом в раскрытом состоянии трубы привода будут иметь перехлёст в 30 см.

Сборка выдвижной части

Пропустите через меньшую трубу шпильку с накрученной на неё гайкой и расположите её центр на продольной оси трубы. Чтобы уверенно отцентрировать шпильку, не выбирайте трубу слишком большого диаметра. Например, если вы используете гайку М18 с размером под ключ 27 мм, выберите трубу с условным диаметром 25 мм. Вам останется только равномерно обточить гайку, чтобы она плотно вошла в трубу. Выполните крепление сваркой. С внутренней стороны приваривать необязательно, но вы можете сделать это, вырезав в трубе «окно». Когда гайка закреплена, выкрутите из неё шпильку.

На конце шпильки нужно закрепить радиально-осевой подшипник с закрытым с двух сторон сепаратором. Внешний диаметр подшипника должен быть примерно равным внутреннему диаметру трубы. Подшипник должен скользить внутри трубы без значительного сопротивления, зазор между ним и стенкой не должен превышать 1 мм. Если подшипник входит слишком туго, тщательно обработайте торец внешней обоймы наждачной бумагой. На шпильке подшипник должен быть прочно зажат между двумя гайками. Меду ними и подшипником обязательно следует проложить 1–2 шайбы с обеих сторон, чтобы вращению ничего не мешало. Обильно смажьте шпильку литолом и введите её со свободной стороны малой трубы, затем закрутите в приваренную гайку. Выполните несколько пробных прогонов по всей длине: подшипник должен свободно скользить внутри и не подклинивать.

Заглушки и шарнирные соединения

Далее дело за заглушкой. Её нужно изготовить из металлической болванки, диаметр которой чуть меньше диаметра трубы. Чтобы привод был ремонтопригодным, сделайте в трубе два или три отверстия с зенковкой, нарежьте в соответствующих им местах на заглушке резьбу под крепёжные винты. К торцу пробки приварите две стальные полосы со сквозным отверстием, чтобы зазор между ними был немного больше толщины крепления на створке ворот. Учитывайте «украденное» заглушкой расстояние в расчёте общей длины актуатора в сложенном положении. Перед установкой заглушки натолкайте внутрь трубы 50–70 грамм литола, потом закрутите шпильку, чтобы подшипник вошел в трубу на 5 сантиметров, снова добавьте смазки и заглушите трубу.

Внешняя труба актуатора

Шпильку из трубы нужно выкрутить полностью, пока подшипник не упрётся в гайку. Затем внутренняя труба вводится во внешнюю, а шпилька ввинчивается на 5–6 оборотов.

Далее нужно определиться с методом крепления мотора. В идеальном варианте цилиндрический корпус двигателя должен быть зафиксирован внутри трубы прижимными винтами. Если вам не удалось выбрать мотор подходящих размеров, приварите к заднему концу отрезок трубы большего диаметра, стальной полосы или металлического уголка. Так вы сможете закрепить негабаритный двигатель любым удобным способом.

Важно: расстояние от поверхности площадки до центральной оси трубы должно быть равно высоте вала двигателя. Располагайте его таким образом, чтобы он совместился со шпилькой как можно более соосно.

Установка мотора и окончательная сборка

Соедините вал двигателя со шпилькой при помощи муфты. Её вы можете приобрести из арсенала комплектующих для мотора или изготовить самостоятельно из двух небольших трубок, вложенных одна в другую. Смажьте шпильку во второй раз и закрепите двигатель на площадке. Затем, вращая внутреннюю трубку, сократите длину вашего актуатора до стандартного открытого положения. Смажьте литолом всю поверхность внутренней трубки и полностью сложите привод.

Если вы будете крепить мотор внутри трубы, утопите его вглубь на 5–6 см и используйте заглушку, аналогичную первой. Провод питания двигателя пропустите через отверстие, проделанное в нижней части трубы, чтобы внутрь не затекала вода. Или сделайте отверстие в самой заглушке. В обоих случаях будет разумным установить сальниковые вводы.

Если двигатель крепится на площадке — приварите вилочный наконечник к ней, убедитесь в достаточной жёсткости конструкции и защитите двигатель кожухом. Теперь вам остаётся только установить актуаторы на место, соединив вилочные наконечники заглушек с креплениями на воротах и столбах. Это можно сделать пальцем со шплинтом или болтом с самоконтрящейся гайкой.

Схема электрических соединений

Подбор оборудования

Управление двигателем выполняется по классической реверсивной схеме, но есть одна деталь. Понятно, что на распашных воротах имеется ограничительная планка, поэтому створки должны складываться в определённом порядке. При отрывании первой начинает движение створка без планки, но закрываться она должна последней. Реализовать это можно разными методами, наиболее надёжный — реле с задержкой включения.

Сборка модульных устройств включает в себя:

• четыре контактора Hager ES424 (DC24V 4NO);
• два реле времени Hager EZN001;
• дифференциальный автомат Hager AD906J;
• блок питания MeanWell DR-120–12.

Оборудование собирается в пластиковом ящике Hager VECTOR VE118DN со степенью защиты IP 65. Схема рассчитана на питание двух мощных мотор-редукторов IG-90GM под напряжение 24 В.

Через дифференциальный автомат питание подаётся на клеммы L и N блока питания. С его обратной стороны снимаются две линии постоянного тока 24 В, каждая питает по два спаренных контактора: на входные клеммы одного из них питание подаётся в обратной полярности. Выходы пар контакторов соединены параллельно и подают напряжение на мотор-редукторы.

Вторичные цепи и автоматика

Цепь управления контакторами работает на постоянном напряжении 24 В. Положительный провод питания проходит через размыкающие контакты кнопок «стоп» и подключается к размыкающим контактам кнопок управления, от которых питание поступает на нормально открытые контакты противоположных кнопок. С каждой кнопки напряжение подаётся на две пары пускателей, при этом один из нормально открытых контактов выполняет функцию подхвата катушки. Цепь управления прямого пускателя первой пары и реверсного пускателя второй пары размыкается нормально разомкнутым реле. Питание на реле подаётся с нормально открытого контакта пускателя другой группы. Таким образом выполняется задержка времени для последовательного движения створок.

Автоматическая остановка двигателей выполняется по срабатыванию концевых герконов. Их нужно установить вдоль направления движения актуатора, а на поверхность внутренних труб приклеить небольшие неодимовые магниты. Таким образом, когда привод полностью сложен или его шток в выдвинутом состоянии, происходит срабатывание герконов, которые замыкают цепь питания промежуточного реле с нормально закрытым контактом. Реле подключается параллельно и дублирует кнопку «Стоп».

Такой привод может также работать под управлением автоматики для распашных ворот, схемы аналогичны. Теперь открыть распашные ворота, не выходя из машины, можно легко и без серьёзных финансовых вложений.

Привод распашных ворот: изготовление и монтаж своими руками

Владельцы раздвижных ворот не испытывают особых трудностей при самостоятельном укомплектовании створки приводным механизмом, но если речь идёт о распашных воротах, приложенных усилий и знаний нужно куда больше. Сегодня мы расскажем о приводах для распашных створок ворот и их сборке своими руками.

Существует три основных типа редукторной передачи, превращающей вращение электромотора в поступательное движение с высоким моментом силы. Конструкция механизма может быть выполнена:

• в виде зубчатого колеса;
• с применением винтовой шпильки;
• с использованием реечной передачи.

На этих трёх типах кинематики вполне реально собрать собственный механизм даже в домашних условиях.

Предложенная ниже конструкция самодельного актуатора не боится влаги и загрязнений, он оказывает весьма высокое усилие при движении.

Обратите внимание, что при закрытых воротах такой самодельный привод выполняет роль замка: его невозможно открыть с внешней стороны, нажав на створку ворот.

Подготовка ворот и мест крепления

Укомплектовать приводом можно практически любые распашные ворота или двери, но лучше планировать установку механики заранее. Это касается монтажа надёжных креплений для привода. Они имеют вид металлических пластин с отверстиями на концах, одна из которых крепится строго перпендикулярно створке, другая располагается на столбе или заборе в таком же положении.

При установке пластины должны быть сориентированы в горизонтальной плоскости и находиться на одном уровне. Очень важно учитывать высокое тяговое усилие привода, поэтому лучший способ крепления пластины к воротам — сварка.

Проще всего монтировать привод на воротах, которые открываются во внутреннюю сторону, чтобы все исполнительные устройства находились на защищённой территории. В проёме ворот должен быть проложен кабель, поэтому заранее заложите пластиковую трубу 32 мм под дорожным покрытием.

На этапе установки креплений вы определите первые основные параметры своего привода. Замерьте расстояния между центрами отверстий в креплениях, когда ворота закрыты и при их открытом состоянии. Последняя величина — длина вашего привода в сложенном положении, а разница между измеренными расстояниями — величина рабочего хода устройства.

Вы также можете измерить усилие открывания и закрывания ворот с помощью ручных пружинных весов. Тяните за крепление створки ворот в направлении противоположного крепежа, это поможет наиболее точно подобрать мощность двигателя.

Изготовление привода из автомобильных стеклоподъёмников

Лёгкие створки ворот реально привести в движение приводом из доработанных механизмов стеклоподъёмников. Преимущество такого метода в его относительной простоте и почти бесшумной работе привода. Недостаток заключается в ограниченном тяговом усилии, что обусловлено небольшим рабочим ходом механизма.

Имеется два типа конструкции стеклоподъёмников, пригодных для использования в качестве привода ворот:

• роль подвижного элемента играет зубчатая рейка;
• основан на работе зубчатого колеса.

В обоих случаях приводную часть монтируют на металлической площадке, имеющей жёсткое крепление к столбу или забору. При этом металлическая рейка должна двигаться параллельно плоскости ворот и выдвигаться в их сторону.

Механизм подъёмника требует доработки: установки удлинённой металлической тяги для рейки или коленного рычага для зубчатого колеса. Соединения тяги с приводом и воротами, а также двух частей коленного рычага должны быть выполнены в виде вилочного шарнира, по примеру дверного доводчика.

Вы можете обеспечить хорошую подвижность и отсутствие люфта, если одну сторону соединения выполните в виде двух сложенных пластин, зазор между которыми равен их толщине. В этот зазор войдёт пластина второй части шарнира. Оба элемента соединяются пальцем или болтом с самоконтрящейся гайкой.

Основная трудность в применении стеклоподъёмников — найти максимально выгодное положение привода, шарнира и места крепления тяги к воротам. Уверенно сделать это можно экспериментальным путём, сперва выставив ворота в открытом положении и, медленно их закрывая, следить за поведением приводной конструкции. Не забывайте, что после установки механизм нуждается в защитном кожухе.

Выбор и расчёт двигателей

В качестве активатора движения для распашных ворот целесообразно применять мотор-редукторы разного типа. Если речь идёт о небольших воротах малой массы, с задачей справятся двигатели аккумуляторных шуруповёртов, приводы автомобильных стеклоочистителей, стеклоподъёмников и пр. Другой вопрос — как вы планируете выполнить муфту сцепления для валов таких моторов.

Вы также можете подобрать подходящий агрегат из богатого ассортимента магазинных мотор-редукторов, это даёт большую свободу в определении нужного крутящего момента. Итак, допустим измеренное усилие закрывания тяжёлой створки ворот составило 13,5 кг по шкале ручного кантера. Каждый килограмм соответствует 9,8 Н, значит, сила тяги равна 132,3 Н. В случае с реечной или зубчатой передачей это значение надо поделить на диаметр приводного колеса, это и будет равно крутящему моменту двигателя.

В конструкции типа «гайка-винт» происходит редукция, поэтому требуется дополнительный пересчёт. Допустим, выбрана шпилька М18 с шагом резьбы 2,5 мм. Это значит, что за один оборот по окружности диаметром 18 мм гайка совершает 2,5 мм поступательного движения, стало быть передаточное отношение равно 7,2:1. Соответственно, если мы разделим усилие открывания ворот на коэффициент передачи, получим искомое значение усилия на валу двигателя: 132,3 / 7,2

18,4 Н или чуть менее 1,9 килограмма при радиусе шпильки 0,9 см. То есть табличное значение крутящего момента для двигателя составит 1,69 кг/см.

Это довольно грубый расчёт, не учитывающий силу трения в винтовой передаче и другие потери, но он помогает определиться с минимально допустимой мощностью мотора. Для компенсации потерь энергии рекомендуется обеспечить запас мощности в размере 100–250%.

Также необходимо рассчитать скорость вращения вала. Для этого разделите длину рабочего хода на шаг резьбы винтовой передачи, и вы получите количество оборотов, необходимое для полного открывания ворот. При использовании реечной передачи расчёт определяется соотношением числа зубьев рейки и приводной шестерни.

Шпилька для самодельного привода

Тяжёлые ворота нуждаются в приводе с высоким приложенным усилием. Такая работа под силу фабрично изготовленным приводам, но вы сможете создать аналог своими руками.

Основная трудность — найти подходящую шпильку. Стандартные шпильки для привода не подходят: их изготавливают из мягкого металла, поэтому со временем резьба приходит в негодность. Выход из ситуации — самостоятельно увеличить твёрдость металла и число соприкасающихся витков резьбы винтовой передачи.

Увеличиваем твёрдость шпильки

Первая задача решается путём закалки. Нужную температуру каления даёт обычный древесный уголь, он также отчасти науглероживает металл. Сложите горн из кирпича и чугунной решётки, раскалите топливо до полного прогорания углей. Температура закалки — 700–800 °С, что соответствует насыщенному красному цвету металла. Выдержка при такой температуре составляет 13–15 минут, после чего деталь нужно остудить в отработанном масле. Шпилька должна погрузиться полностью и одновременно по всей длине, поэтому распустите стальную трубу по продольному шву, заглушите торцы и используйте этот лоток как закалочную ванну. Шпильку нужно слегка покачивать в масле всё время остывания, затем достать и снова уложить на угли не вытирая, чтобы отпустить металл. Теперь нагрев нужно выполнить до 200–250 градусов, пока металл не станет серым с ярко выраженным образованием окалины. После 3–4 минут выдержки изделие нужно остудить в воде.

Увеличение витков резьбы шпильки

Для изготовления специальной гайки нужно накрутить на шпильку 2–3 стандартные гайки вплотную, но не затягивая. Совместите грани гаек и зажмите сборку в тиски очень прочно. Сварите гайки между собой по всем граням и зашлифуйте изделие с помощью УШМ до прежних размеров.

Вместо сложной процедуры закалки вы можете потратить время на поиск прокатных шпилек и гаек для них. Такой металл имеет все необходимые характеристики. Кроме того, вы сможете выбрать резьбу с трапециевидным профилем: она гораздо прочнее. Также можно найти изделие с более крупным шагом резьбы, что сократит время работы механизма.

Сборка актуатора

Определение размеров актуатора

Актуатор имеет телескопическое устройство, для его изготовления вам понадобится две стальные трубы, одна из которых без сильного люфта входит в другую. Вы можете использовать трубу квадратного или круглого профиля, особой разницы нет. Внутри обоих труб не должно быть следов ржавчины и окалины, поэтому лучше приобретайте новые.

Что касается размеров труб и шпильки, их вы должны рассчитать самостоятельно, исходя из проделанных измерений. Допустим, в сложенном состоянии длина привода составила 110 см, а его рабочий ход — 50 см. Значит, длина внешней трубы составит не более 100 см, в неё будет вложена меньшая трубка длиной 80 см, а длина шпильки составит полные 110 см или больше, в зависимости от метода крепления мотора. При этом в раскрытом состоянии трубы привода будут иметь перехлёст в 30 см.

Сборка выдвижной части

Пропустите через меньшую трубу шпильку с накрученной на неё гайкой и расположите её центр на продольной оси трубы. Чтобы уверенно отцентрировать шпильку, не выбирайте трубу слишком большого диаметра. Например, если вы используете гайку М18 с размером под ключ 27 мм, выберите трубу с условным диаметром 25 мм. Вам останется только равномерно обточить гайку, чтобы она плотно вошла в трубу. Выполните крепление сваркой. С внутренней стороны приваривать необязательно, но вы можете сделать это, вырезав в трубе «окно». Когда гайка закреплена, выкрутите из неё шпильку.

На конце шпильки нужно закрепить радиально-осевой подшипник с закрытым с двух сторон сепаратором. Внешний диаметр подшипника должен быть примерно равным внутреннему диаметру трубы. Подшипник должен скользить внутри трубы без значительного сопротивления, зазор между ним и стенкой не должен превышать 1 мм. Если подшипник входит слишком туго, тщательно обработайте торец внешней обоймы наждачной бумагой. На шпильке подшипник должен быть прочно зажат между двумя гайками. Меду ними и подшипником обязательно следует проложить 1–2 шайбы с обеих сторон, чтобы вращению ничего не мешало. Обильно смажьте шпильку литолом и введите её со свободной стороны малой трубы, затем закрутите в приваренную гайку. Выполните несколько пробных прогонов по всей длине: подшипник должен свободно скользить внутри и не подклинивать.

Заглушки и шарнирные соединения

Далее дело за заглушкой. Её нужно изготовить из металлической болванки, диаметр которой чуть меньше диаметра трубы. Чтобы привод был ремонтопригодным, сделайте в трубе два или три отверстия с зенковкой, нарежьте в соответствующих им местах на заглушке резьбу под крепёжные винты. К торцу пробки приварите две стальные полосы со сквозным отверстием, чтобы зазор между ними был немного больше толщины крепления на створке ворот. Учитывайте «украденное» заглушкой расстояние в расчёте общей длины актуатора в сложенном положении. Перед установкой заглушки натолкайте внутрь трубы 50–70 грамм литола, потом закрутите шпильку, чтобы подшипник вошел в трубу на 5 сантиметров, снова добавьте смазки и заглушите трубу.

Внешняя труба актуатора

Шпильку из трубы нужно выкрутить полностью, пока подшипник не упрётся в гайку. Затем внутренняя труба вводится во внешнюю, а шпилька ввинчивается на 5–6 оборотов.

Далее нужно определиться с методом крепления мотора. В идеальном варианте цилиндрический корпус двигателя должен быть зафиксирован внутри трубы прижимными винтами. Если вам не удалось выбрать мотор подходящих размеров, приварите к заднему концу отрезок трубы большего диаметра, стальной полосы или металлического уголка. Так вы сможете закрепить негабаритный двигатель любым удобным способом.

Важно: расстояние от поверхности площадки до центральной оси трубы должно быть равно высоте вала двигателя. Располагайте его таким образом, чтобы он совместился со шпилькой как можно более соосно.

Установка мотора и окончательная сборка

Соедините вал двигателя со шпилькой при помощи муфты. Её вы можете приобрести из арсенала комплектующих для мотора или изготовить самостоятельно из двух небольших трубок, вложенных одна в другую. Смажьте шпильку во второй раз и закрепите двигатель на площадке. Затем, вращая внутреннюю трубку, сократите длину вашего актуатора до стандартного открытого положения. Смажьте литолом всю поверхность внутренней трубки и полностью сложите привод.

Если вы будете крепить мотор внутри трубы, утопите его вглубь на 5–6 см и используйте заглушку, аналогичную первой. Провод питания двигателя пропустите через отверстие, проделанное в нижней части трубы, чтобы внутрь не затекала вода. Или сделайте отверстие в самой заглушке. В обоих случаях будет разумным установить сальниковые вводы.

Если двигатель крепится на площадке — приварите вилочный наконечник к ней, убедитесь в достаточной жёсткости конструкции и защитите двигатель кожухом. Теперь вам остаётся только установить актуаторы на место, соединив вилочные наконечники заглушек с креплениями на воротах и столбах. Это можно сделать пальцем со шплинтом или болтом с самоконтрящейся гайкой.

Схема электрических соединений

Подбор оборудования

Управление двигателем выполняется по классической реверсивной схеме, но есть одна деталь. Понятно, что на распашных воротах имеется ограничительная планка, поэтому створки должны складываться в определённом порядке. При отрывании первой начинает движение створка без планки, но закрываться она должна последней. Реализовать это можно разными методами, наиболее надёжный — реле с задержкой включения.

Сборка модульных устройств включает в себя:

• четыре контактора Hager ES424 (DC24V 4NO);
• два реле времени Hager EZN001;
• дифференциальный автомат Hager AD906J;
• блок питания MeanWell DR-120–12.

Оборудование собирается в пластиковом ящике Hager VECTOR VE118DN со степенью защиты IP 65. Схема рассчитана на питание двух мощных мотор-редукторов IG-90GM под напряжение 24 В.

Через дифференциальный автомат питание подаётся на клеммы L и N блока питания. С его обратной стороны снимаются две линии постоянного тока 24 В, каждая питает по два спаренных контактора: на входные клеммы одного из них питание подаётся в обратной полярности. Выходы пар контакторов соединены параллельно и подают напряжение на мотор-редукторы.

Вторичные цепи и автоматика

Цепь управления контакторами работает на постоянном напряжении 24 В. Положительный провод питания проходит через размыкающие контакты кнопок «стоп» и подключается к размыкающим контактам кнопок управления, от которых питание поступает на нормально открытые контакты противоположных кнопок. С каждой кнопки напряжение подаётся на две пары пускателей, при этом один из нормально открытых контактов выполняет функцию подхвата катушки. Цепь управления прямого пускателя первой пары и реверсного пускателя второй пары размыкается нормально разомкнутым реле. Питание на реле подаётся с нормально открытого контакта пускателя другой группы. Таким образом выполняется задержка времени для последовательного движения створок.

Автоматическая остановка двигателей выполняется по срабатыванию концевых герконов. Их нужно установить вдоль направления движения актуатора, а на поверхность внутренних труб приклеить небольшие неодимовые магниты. Таким образом, когда привод полностью сложен или его шток в выдвинутом состоянии, происходит срабатывание герконов, которые замыкают цепь питания промежуточного реле с нормально закрытым контактом. Реле подключается параллельно и дублирует кнопку «Стоп».

Такой привод может также работать под управлением автоматики для распашных ворот, схемы аналогичны. Теперь открыть распашные ворота, не выходя из машины, можно легко и без серьёзных финансовых вложений.